6.3.2 Определение отметки гребня водослива

Используя формулу расхода через водослив, определим полный напор на водосливе в первом приближении, т.е. без учёта бокового сжатия и подтопления водослива:

(6.19)

где - коэффициент расхода водослива безвакуумного профиля, принимаем в дипломном проекте очертание водосливной стенки Кригера- Офицерова типа А, m = 0,49 (см. рис 6.1.);

- принимается только для водосливного фронта без быков.

Рисунок 6.1 - Очертание водосливной стенки Кригера-Офицерова тип А

Во втором приближении, с учётом бокового сжатия и подтопления, полный напор на водосливе:

м (6.20)

где коэффициент бокового сжатия;

коэффициент подтопления;

Коэффициент сжатия определяется по формуле Френсиса – Кригера [9]:

(6.21)

где - коэффициент формы береговых устоев или промежуточных быков водослива (см рис. 6.2).

Рисунок 6.2 - Форма боковых устоев

Геометрический напор на гребне водослива без учета скорости подхода потока к водосливу V₀:

(6.22)

где скорость потока на подходе к плотине, определяемая по формуле:

м/с (6.23)

где толщина быка, которая была принята ранее.

в расчетах принимаем

Определим ближайшее стандартное значение напора, согласно [8]:

Отметка гребня водослива:

. (6.24)

6.3.3 Проверка на пропуск поверочного расхода

Проверим достаточность водопропускной способности водосливной плотины. Определяется расход поверочного случая, сбрасываемый через водосливную плотину при ФПУ:

(6.25)

где - максимальный расчётный расход, с учётом трансформации паводка, принимаемый при обеспеченности 0,01% для I класса сооружений [6, 5.4 табл.2];

Определяем напор над гребнем водослива при пропуске поверочного расхода :

(6.26)

Полный напор на водосливе:

(6.27)

(6.28)

Найдем коэффициент расхода водослива без вакуумного профиля для поверочного случая:

Скорость подхода потока к плотине:

(6.29)

где отметка форсированного подпорного уровня, предварительно отметку ФПУ – принимаем равной 78 м, которая в дальнейшем уточнится.

Напор на гребне водослива без учета скорости подхода при пропуске поверочного расхода:

(6.30)

Определяем расчётную отметку форсированного уровня:

. (6.31)

Расчётная отметка оказалась меньше заданной, следовательно отметки равной 78 метрам, достаточно для пропускной способности водослива.

Отметка гребня быка бетонной водосливной плотины по формуле:

(6.32)

Сравнивая с отметкой 79,17 полученной в пункте 6.2.2 приминаем итоговую отметку 80,2 метра, так как она больше.

В итоге принимаем высоту всего напорного фронта равной:

(6.33)

В таблицу 6.1 сведены полученные координаты для построения оголовка водослива

Таблица 6.1 – Координаты для построения оголовка безвакуумного водослива с оголовком профиля типа А для напора

x	y	x	y	x	y	x	y
0	0,882	7	1,792	14	8,645	21	19,768
0,7	0,252	7,7	2,247	14,7	9,583	21,7	21,091
1,4	0,252	8,4	2,758	15,4	10,556	22,4	22,449
2,1	0,049	9,1	3,325	16,1	11,571	23,1	23,835
2,8	0	9,8	3,948	16,8	13,258	23,8	25,263
3,5	0,042	10,5	4,627	17,5	13,72	24,5	26,726
4,2	0,189	11,2	5,348	18,2	14,854	25,2	28,217
4,9	0,42	11,9	6,111	18,9	16,023	25,9	29,743
5,6	0,7	12,6	6,909	19,6	17,234	26,6	31,297
6,3	1,022	13,3	7,756	20,3	18,48	28	34,51